高考物理知識(shí)點(diǎn)之電磁感應(yīng)

1、高考物理知識(shí)點(diǎn)之電磁感應(yīng)考試要點(diǎn)基本概念一、磁感應(yīng)現(xiàn)象1. 產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件是：穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。以上表述是充分必要條件。不論什么情況，只要滿足電路閉合和磁通量發(fā)生變化這兩個(gè)條件，就必然產(chǎn)生感應(yīng)電流；反之，只要產(chǎn)生了感應(yīng)電流，那么電路一定是閉合的，穿過該電路的磁通量也一定發(fā)生了變化。當(dāng)閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生。這個(gè)表述是充分條件，不是必要的。在導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)用它判定比較方便。2. 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的條件。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的條件是：穿過電路的磁通量發(fā)生變化。這里不要求閉合。無(wú)論電路閉合與否，只要磁通量變化了，就一定

2、有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生。這好比一個(gè)電源：不論外電路是否閉合，電動(dòng)勢(shì)總是存在的。但只有當(dāng)外電路閉合時(shí)，電路中才會(huì)有電流。二、右手定則伸開右手，使大拇指與四指在同一個(gè)平面內(nèi)，并跟四指垂直，讓磁感線穿過手心，使大拇指指向?qū)w的運(yùn)動(dòng)方向，這時(shí)四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向。三、楞次定律1楞次定律感應(yīng)電流總具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。( 阻礙 原磁場(chǎng)增加時(shí)，反抗, 原磁場(chǎng)減小時(shí)，補(bǔ)充 R2對(duì)“阻礙”意義的理解：（1）阻礙原磁場(chǎng)的變化?！白璧K”不是阻止，而是“延緩”（2）阻礙的是原磁場(chǎng)的變化，而不是原磁場(chǎng)本身，如果原磁場(chǎng)不變化，即使它再?gòu)?qiáng)，也不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流（3）阻礙不

3、是相反當(dāng)原磁通減小時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)同向，以阻礙其減??；當(dāng)磁體遠(yuǎn)離導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)將和磁體運(yùn)動(dòng)同向，以阻礙其相對(duì)運(yùn)動(dòng)（4）由于“阻礙”，為了維持原磁場(chǎng)變化，必須有外力克服這一“阻礙”而做功，從而導(dǎo)致其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能因此楞次定律是能量轉(zhuǎn)化和守恒定律在電磁感應(yīng)中的體現(xiàn)3楞次定律的具體應(yīng)用從“阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)”的角度來(lái)看，楞次定律的這個(gè)結(jié)論可以用能量守恒來(lái)解釋：既然有感應(yīng)電流產(chǎn)生，就有其它能轉(zhuǎn)化為電能。又由于是由相對(duì)運(yùn)動(dòng)引起的，所以只能是機(jī)械能減少轉(zhuǎn)化為電能，表現(xiàn)出的現(xiàn)象就是“阻礙”相對(duì)運(yùn)動(dòng)。4運(yùn)用楞次定律處理問題兩種思路方法：常規(guī)法：據(jù)原磁場(chǎng)（B 楞次定律方向及情況）確定感應(yīng)磁場(chǎng)（B

4、 原感方向）安培定則左手定則判斷感應(yīng)電流（I 感方向）導(dǎo)體受力及運(yùn)動(dòng)趨勢(shì).效果法由楞次定律可知，感應(yīng)電流的“效果”總是阻礙引起感應(yīng)電流的“原因”，深刻理解“阻礙”的含義. 據(jù)" 阻礙" 原則，可直接對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)作出判斷.一區(qū)分物理量1、磁通量穿過某一面積的磁感線的條數(shù)2、磁通量的變化量 2 13、磁通量的變化率t 單位時(shí)間內(nèi)的磁通量的變化二法拉第電磁感應(yīng)定律電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。這就是法拉第電磁感應(yīng)定律。E =n t3、的產(chǎn)生方式：改變B ，改變S ，、改變B 和S 的夾角三、推論把AB 向右移動(dòng)一段距離，AB 長(zhǎng)L ，速度v ，勻強(qiáng)磁

5、場(chǎng)B當(dāng)B L ，L v ，B v 時(shí)有R B S B L v t = t t tE =B L v （電動(dòng)勢(shì)的平均值和瞬時(shí)值） E =推廣：已知：B ，L ， 求：E ？ L 2B S 21E =B =B L E =BL 2t t t 2 2t 2四、自感現(xiàn)象自感由于導(dǎo)體本身的電流變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象叫自感現(xiàn)象。 產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫自感電動(dòng)勢(shì)。電流I 變化時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的變化（當(dāng)I 增加，自感電動(dòng)勢(shì)反抗I 的增加，當(dāng)I 減小，自感電動(dòng)勢(shì)補(bǔ)充I 的減?。┰?qū)w本身的電流變化，引起磁通量的變化3、自感電動(dòng)勢(shì)和自感系數(shù)E =L反映電流變化的快慢自感系數(shù)L 決定于線圈的自身（長(zhǎng)度、截面積、匝數(shù)

6、、鐵芯）自感電動(dòng)勢(shì)由L 和I 的變化率共同決定單位：亨利 1H 103 mH 1mH 10 3H自感現(xiàn)象只有在通過電路電流發(fā)生變化才會(huì)產(chǎn)生在判斷電路性質(zhì)時(shí)，一般分析方法是：當(dāng)流過線圈L 的電流突然增大瞬間，我們可以把L 看成一個(gè)阻值很大的電阻；當(dāng)流經(jīng)L 的電流突然減小的瞬間，我們可以把L 看作一個(gè)電源，它提供一個(gè)跟原電流同向的電流圖2電路中，當(dāng)S 斷開時(shí)，我們只看到A 燈閃亮了一下后熄滅，那么S 斷開時(shí)圖1電路中就沒有自感電流？能否看到明顯的自感現(xiàn)象，不僅僅取決于自感電動(dòng)勢(shì)的大小，還取決于電路的結(jié)構(gòu)在圖2電路中，我們預(yù)先在電路設(shè)計(jì)時(shí)取線圈的阻值遠(yuǎn)小于燈A 的阻值，使S 斷開前，并聯(lián)電路中的電流

7、I L >>I R ，S 斷開瞬間，雖然L 中電流在減小，但這一電流全部流過A 燈，仍比S 斷開前A 燈的電流大得多，且延滯了一段時(shí)間，所以我們看到A 燈閃亮一下后熄滅，對(duì)圖1的電路，S 斷開瞬間也有自感電流，但它比斷開前流過兩燈的電流還小，就不會(huì)出現(xiàn)閃亮一下的現(xiàn)象除線圈外，電路的其它部分是否存在自感現(xiàn)象？當(dāng)電路中的電流發(fā)生變化時(shí)，電路中每一個(gè)組成部分，甚至連導(dǎo)線，都會(huì)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)去阻礙電流的變化，只不過是線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)比較大，其它部分產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)非常小而已。2、自感現(xiàn)象的應(yīng)用日光燈（1）啟動(dòng)器：利用氖管的輝光放電，起自動(dòng)把電路接通和斷開的作用 I t（2）鎮(zhèn)流器：在

8、日光燈點(diǎn)燃時(shí)，利用自感現(xiàn)象，產(chǎn)生瞬時(shí)高壓，在日光燈正常發(fā)光時(shí)，利用自感現(xiàn)象，起降壓限流作用。3、日光燈的工作原理圖如下：圖中A 鎮(zhèn)流器，其作用是在燈開始點(diǎn)燃時(shí)起產(chǎn)生瞬時(shí)高壓的作用；在日光燈正常發(fā)光時(shí)起起降壓限流作用B 是日光燈管，它的內(nèi)壁涂有一層熒光粉，使其發(fā)出的光為柔和的白光；C 是啟動(dòng)器，它是一個(gè)充有氖氣的小玻璃泡，里面裝上兩個(gè)電極，一個(gè)固定不動(dòng)的靜觸片和一個(gè)用雙金屬片制成的U 形觸片組成一、電路問題1、確定電源：首先判斷產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的那一部分導(dǎo)體（電源），其次利用E =n 或t E =BLv sin 求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，利用右手定則或楞次定律判斷電流方向。2、分析電路結(jié)構(gòu)，畫等效電路圖3、利用電路規(guī)律求解，主要有歐姆定律，串并聯(lián)規(guī)律等二、圖象問題1、定性或定量地表示出所研究問題的函數(shù)關(guān)系2、在圖象中E 、I 、B 等物理量的方向是通過正負(fù)值來(lái)反映3、畫圖象時(shí)要注意橫、縱坐標(biāo)的單位長(zhǎng)度定義或表達(dá)電磁感應(yīng)等電學(xué)知識(shí)和力學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用，主要有1、利用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律及功能關(guān)系研究電磁感應(yīng)過程中的能量轉(zhuǎn)化問題2、應(yīng)用牛頓第二定律解決導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)的問題。3、應(yīng)用動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律解決導(dǎo)體切割磁感線的運(yùn)動(dòng)問題。4、應(yīng)用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律解決電磁感應(yīng)問題。一、電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問題解決這類問題的關(guān)鍵在于